Скачать (7,94 Кб)

Пятый передел

А. Г. Романенко
Химия и Жизнь №5, 1980 г., с. 27-29

Вернемся на несколько лет в прошлое и взглянем на один из крупнейших металлургических комплексов страны - "Азовсталь" со стороны моря. Днем встающий над Таганрогским заливом огромный задымленный заводской массив - что греха таить! - особенно глаз не радовал. Но зато ночью... Темный высокий берег вспыхивал сполохами оранжевого пламени. Густо клубился золотисто-розовый пар. По крутым склонам, зажигая воду то красными, то желтыми отсветами, бежали огненные ручьи, катились вишневые бомбы. Прибрежное мелководье вскипало гейзерами, выстреливало в небо салютом бенгальских огней. Через несколько минут тьма смыкалась. А спустя полчаса фейерверк повторялся.

В море сливали шлаки. Круглые сутки, изо дня в день, из месяца в месяц, из года в год. И море, не устояв, постепенно отступало. За тридцать три года шлаки захватили полосу шириной в два километра. От тысячеградусного жара и сероводорода гибли мальки, моллюски, медузы, рачки, водоросли, планктон. Дивное ночное зрелище оборачивалось невосполнимым ущербом человеку и природе.

Страшен шлак и в отвалах. Гектар их отравляет минимум пять гектаров соседних земель. В воздухе над отвалом курится и разносится по округе едкая известковая пыль. Из трещин этой серой однотонной пустыни выделяются сернистый ангидрид, сероводород, двуокись углерода, пары серы. Причем не день и не два - шлаки в толще отвалов сохраняют температуру до 1000°С три-четыре года. В масштабе страны отвалы ежегодно "обогащают" атмосферу четырьмя миллионами кубометров СO₂, 42 миллионами кубометров SO₂, двумя миллионами кубометров H₂S и десятью с лишним тысяч тонн паров серы.

ТАК ЛИ НЕИЗБЕЖНЫ ОТВАЛЫ

Шлаки всегда сопутствуют выплавке черных металлов. Получается их до 450 кг на тонну чугуна и до 150 кг на тонну стали. Они образуются как побочный продукт реакции взаимодействия сырья и топлива. Но шлаки - не просто отходы. Не зря в старину металлурги говорили: "Под здоровым шлаком - здоровый металл". Шлаки поглощают вредные примеси и неметаллические включения, направляют ход процесса в нужную сторону (окисления или восстановления), регулируют температуру в печах, защищают сталь от насыщения азотом и водородом, уменьшают угар и механические потери металла.

Многие металлурги, оценивая шлаки с этой точки зрения, заботятся лишь об их физико-химических свойствах, да о том, как вовремя освободить от них печи. Их мало трогает дальнейшая судьба шлака. Из 72 млн. тонн шлаков, полученных в 1977 году, использовано лишь 56%, иногда - с большой пользой. "Химия и жизнь" об этом уже рассказывала в № 2 за 1978 год. Но проблема рационального использования, шлаков для многих предприятий продолжает быть актуальной.

Еще академик И. П. Бардин писал: "Совсем немного труда потребуется, чтобы превратить металлургические шлаки в ценные строительные материалы. Шлаки - это не отходы... Это сотни миллионов рублей, это тысячи новых домов, это база дальнейшего строительства".

Ну и конечно, шлаки - это металл. В доменных шлаках его около 1 %, в сталеплавильных - до 15.

Еще в XVI веке в Европе из шлаков отливали пушечные ядра. В XVIII веке в России на уральских Лялинских заводах из шлака лили бутыли и другую посуду. Там же на Урале литые шлаковые камни клали в фундаменты, из них возводили дома, ими мостили дороги. Еще совсем недавно такие мостовые можно было увидеть в Нижнем Тагиле; около века прослужили они без признаков износа. Сейчас отливка дорожной брусчатки уцелела лишь на Чусовском заводе железобетонных конструкций и в Нижнем Тагиле. В Чусовой выпуск брусчатки за десять лет, с 1969 года, съехал со 107 тысяч тонн до 28 тысяч.

Хиреет отливка брусчатки и в Нижнем Тагиле.

Почему же при общем прогрессе черной металлургии утилизация шлаков отстает? В тридцатые годы переработку доменных шлаков, от которых уже тогда не стало житья на заводских дворах, передали сперва "Всепромутилизации" (была такая фирма), а затем специально организованному тресту "Союзшлак". При каждом металлургическом предприятии появилось по автономному шлакоперерабатывающему заводику "Союзшлака". На этих карликах все было "как у больших, только дым пожиже, да труба пониже". Вместо мощных, под стать домнам, шлакопере-дельных агрегатов строились на скорую руку всякие "живопырки" - так не без иронии окрестили полукустарные устройства для грануляции шлаков. Но за десятки лет "Союзшлак" еле-еле довел использование доменных шлаков до 50%. Возникла реальная угроза, что доменщики вот-вот начнут "пускать пузыри" - того и гляди собьются с ритма домны.

ПЕРВЫЕ ШАГИ

В 1959 году было принято решение вернуть шлаковое дело в руки металлургов.

Первым делом, прежде чем браться за решение генеральной задачи - стопроцентная переработка шлаков, нужно было отвернуть огненную реку от Азова. Но куда? Решили - в старые карьерные выработки.

Следующая акция "программы-минимум" - увеличить продажу шлаков. Не то чтобы найти новых покупателей. Шлак, который выпускал шлакозаводик при "Азовстали", и так был нарасхват. Как и везде - или почти везде - основным способом переработки была грануляция. А гранулированный шлак прекрасно идет в цементы, кирпич, шлакобетоны. Заковыка была даже не столько в производственных мощностях, сколько в некой убежденности, что обслуживающий "Азовсталь" шлакозавод больше 120 вагонов в сутки отгрузить не в силах. Правда, когда - как говорится, за "счет внутренних резервов" - ускорили слив ковшей, отгрузка выросла до 150 вагонов. Произошло это уже к концу первого месяца работы шлакозавода на правах цеха "Азовстали".

В Жданове, кроме того, делали еще шлаковый щебень - 140 тысяч кубометров в год. Его тоже мели под метлу, но мели то, что оставалось на грохоте,- отсев крупнее 30 мм. Просева - то есть все, что мельче 30 мм,- никто не брал. Его накопились горы. Бригадир слесарей К. К. Корсунский пристроил к грохоту еще одно сито - высевать мелкую фракцию щебня и песок. Не стало отбоя от потребителей мелкой щебенки, она пошла в обычные и жароупорные бетоны, в битумные смеси. Выпуск щебня в первый же год вырос почти вдвое, но спрос в несколько раз превышал наши возможности. Нашлись охотники и до залежавшегося просева: угольщики применили его как двойной компонент (щебень и песок) для шахтной крепи. Не бог весть какое открытие, но тем не менее до сих пор это никому в голову не приходило.

Старший мастер Ф. А. Альмяшев и механик Г. А. Буров разработали новую несложную технологию производства щебня. Отбирали нераспадающиеся шлаки, сливали их в траншею слоями не тоньше 40 и не толще 100 миллиметров. Когда шлак твердел, его щедро поливали водой, и он растрескивался на куски. И так слой на слой, пока не получали "наполеон" толщиной в 4-5 метров. Шлак грузили экскаватором, исключив дробление и грохочение - прямо в вагоны. Он точно отвечал техническим условиям.

Среди дел, не решенных "Союз-шлаком" и доставшихся "Азовстали", была и проблема шлаковой пемзы. Для начала решили подновить заброшенную установку. На ней шлакозавод вкупе с Южным научно-исследовательским институтом промышленного строительства в порядке налаживания опытного производства за пять лет получил несколько сот кубометров пемзы. Призвав на помощь отделы главного механика, главного энергетика и ремонтно-строительный цех, мы ровно через две недели отрапортовали об отправке первых трехсот кубов пемзы. За шесть месяцев до конца года дали 21 тыс. м3 пемзы. Спешно строили еще две установки. На ходу искали наиболее эффективную технологию. Из сотен опытов родился простой, надежный и экономичный брызгально-траншейный способ. Вкратце заключается он в следующем. Шлак через водяную завесу сливают в траншею. Он загустевает, а водяные пары тем временем образуют в нем поры.

К СТА ПРОЦЕНТАМ!

В новых делах промелькнули три года. Производство гранулированного шлака удвоилось, выпуск щебня и пемзы вырос в пять раз. Прибыль поднялась с 93 до 435 тыс. рублей. "Азовсталь" заметно оторвалась от среднего по черной металлургии уровня утилизации шлака - 53% - и дошла до 70%. Но битва за большую шлакопереработку не ослабевала. Да и не могла она затихнуть - со всех сторон покупатели неметаллургической продукции металлургического комбината, словно спохватившись, требовали: "Грузите, встанем!", "Срочно отгружайте, стоим!"

А что же раньше,- может задать вопрос читатель,- стояли? Представьте себе, да!

Еще одно выгодное и необходимое стране направление в шлакопереработке - минеральная вата. В начале века минеральную вату получали под домнами. Жидкий шлак раздували в тончайшие нити паром. Но установки, занимая место на литейном дворе, мешали выпуску из домен чугуна и шлака. Простой и экономичный способ получения ваты из шлака был оставлен. Минеральную вату стали делать, плавя кусковой шлак в вагранках на коксе.

За год дали 240 тыс. кубометров минераловатных плит - 120% проектной мощности экспериментальной установки "Донбассэнергостроя". Но с чистым сердцем - не для рапорта, для самих себя - сказать, что "Азовсталь" использует шлаки на "все сто", мешало одно - ковшовые остатки. В ковшах остается до 30% застывшего шлака с примесью чугуна. Этакие шлаковые ситники с чугунными изюминами. Традиционно незначительную часть ковшовых остатков перерабатывали прямо в отвалах, дробя валуны шлака - скардовину передвижными копрами. Нужна была современная установка выбивки ковшей с магнитными сепараторами, дробилками и грохотами. А когда, наконец, установка, разработанная в Гипромезе, заработала, стопроцентный рубеж использования доменного шлака был взят, шлакопереработчики стали вдобавок к строительным материалам выдавать и чугунный скрап. Логический круг замкнулся. Из-под несметных гор шлака показался похороненный - когда-то считалось навеки - металл.

..."Азовсталь" работает без шлаковых отвалов десять лет. Давным-давно прекращен слив шлаков в море. Выручка за шлаковые материалы дошла на первых порах до 11,5 млн. рублей, а чистая прибыль - до 7,5 млн. рублей в год. Правда, сейчас эти цифры ниже - снижены отпускные цены на шлак.

Но экономическая эффективность шлакопереработки не только в прибыли. На 15 копеек снижается себестоимость тонны чугуна. Эти копейки, умноженные на годовую выплавку в 5700 тыс. т, превращаются в 800 с лишним тысяч рублей. Отпала необходимость вывозить шлак в отвалы - сберегли еще 30 копеек на тонне. На разнице в ценах на покупной скрап и свой, который, o естественно, обходится по себестоимости, набегает 390 тыс. руб. Заводская экономия от использования доменных шлаков в 1977 году составила 4,56 млн. руб. Эффективность их применения в строительстве - здесь берется в расчет разница в ценах на обычные стройматериалы и шлаковые, а также разница между капиталовложениями в строительство предприятий традиционных материалов и шлаковых - оценивается по "Азовстали" почти в 48 миллионов рублей. Ни дать ни взять - золотая жила!

Но далеко не все в шлакопереработке сложилось так, как хотелось бы металлургам, почувствовавшим вкус к этому делу. Взять хотя бы удобрения.

Фосфористые мартеновские шлаки "Азовстали" с содержанием от 10 до 18% Р₂О₅ перемалывают на удобрения. Сейчас выпуск шлаковых удобрений достиг 350 тыс. т в год. Но на удобрения идет только 40% шлака (не менее чем с 10% Р₂О₅), остальные 60% считаются по пятиокиси фосфора некондиционными. Между тем сельскохозяйственная ценность шлака не только в фосфатах, но и в извести, магнезии, окислах марганца, микроэлементах. На Урале и Дальнем Востоке совхозы и колхозы применяют на полях шлаки "Амурстали" с 2,0-2,7% Р₂О₅ и только похваливают. Наш завод не раз пытался добиться от министерства сельского хозяйства СССР разрешения пустить на удобрения по более низкой цене и шлаки с меньшим содержанием Р₂О₅. Но пока безрезультатно. А жаль.

...Классическая металлургия насчитывала три передела: выплавку чугуна из руд, переработку его в сталь и прокатку слитков. Не так давно возник четвертый передел - термообработка, защитные покрытия, придание наиболее выгодного профиля, словом, все то, что повышает качество проката. Сейчас в металлургии все более четко вырисовывается пятый передел - переработка шлаков. Опыт заводов, использующих все шлаки,- это опыт вовлечения в хозяйственный оборот огромных материальных ресурсов. Шлаки - это богатства, которые не надо искать, надо только нагнуться и поднять их.